节能灯原理

节能灯原理 节能灯原理 节能灯是利用气体放电的原理运作，它的术名叫自镇流荧光灯，除了白色(冷光)的外，现在还有黄色(暖光)的。一般来说，在同一瓦数之下，一盏节能灯比白炽灯节能80%，平均寿命延长8倍，热辐射仅20%。非严格的情况下，一盏5瓦的节能灯光照可视为等于25瓦的白炽灯，7瓦的节能灯光照约等于40瓦的，9瓦的约等于60瓦的。 节能灯又叫紧凑型荧光灯(国外简称CFL灯)它是1978年由国外厂家首先发明的，由于它具有光效高(是普通灯泡的5倍)，节能效果明显，寿命长(是普通灯泡的8倍)，体积小，使用方便等优点，受到各国人民和国家的重视和欢迎，我国于1982年，首先在复旦大学电光源研究所成功研制SL型紧凑型荧光灯，二十年来，产量迅速增长，质量稳步提高，国家已经把它作为国家重点发展的节能产品(绿色照明产品)作为推广和使用。 在相当一段长的时间内，一些地方和厂家盲目的大上节能灯项目，由于其在资金、技术、原材料以及工艺在没有充分落实的情况下，匆匆上马使得产品质量得不到保障，各企业的产品质量的不平衡，恶性竞价搞乱了市场，不按工艺要求生产，组装厂选用不合要求的灯管和元器件拼凑组成，质次价低，严重损坏了节能灯的声誉，光效低，寿命短，一致性差，造成社会上产生节能灯节能不节钱的说法，给节能灯的推广带来了很大的负面影响。 经过将近二十年的不断摸索和发展，我国的节能灯产品已经有了很大的进步与提高，很多产品已经接近或达到国外的先进水平，由于质优价低，国际市场上的竞争力非常强，但是市场上还是存在很大部分的节能灯厂商，根本不顾国家的法律、法规，不顾消费者的利益，还在大量生产不叫节能灯的节能灯，由于它的质次价低，每只出厂价仅售4~5元左右，消费者对产品的识别有限，在农村及大部分城市，还有很大一部分的市场，由于市场 上占大部分的市场由低档产品占据着，使得好的节能灯产品比较难进入市场，这给绿色照明推广带来了一定的难度，但随着居民消费意识的提高以及对节能灯产品的认识，质量好的节能灯产品的市场在一天天的扩大，质量差的节能灯市场一天天的萎缩，这同时又给我们带来了希望与机遇。 现如今我们所讲的节能产品主要都是针对白炽灯来讲。普通的白炽灯光效大约在每瓦10流明左右，寿命大约在1000小时左右，它的工作原理是:当灯接入电路中，电流流过灯丝，电流的热效应，使白炽灯发出连续的可见光和红外线，此现象在灯丝温度升到700K即可觉察，由于工作时的灯丝温度很高，大部分的能量以红外辐射的形式浪费掉了，由于灯丝温度很高，蒸发也很快，所以寿命也大缩短了，大约在1000小时左右。 节能灯的工作原理主要是通过镇流器给灯管灯丝加热，大约在1160K温度时，灯丝就开始发射电子(因为在灯丝上涂了一些电子粉)，电子碰撞氩原子产生非弹性碰撞，氩原子碰撞后获得了能量又撞击汞原子，汞原子在吸收能量后跃迁产生电离，发出253.7nm 的紫外线，紫外线激发荧光粉发光，由于荧光灯工作时灯丝的温度在1160K左右，比白炽灯工作的温度2200K-2700K低很多，所以它的寿命也大提高，达到5000小时以上，由于它不存在白炽灯那样的电流热效应，荧光粉的能量转换效率也很高，达到每瓦50流明以上。 大海牌节能灯原理、检修经验及改进 根据实物绘制的大海牌30W节能灯电原理见附图所示。供参考。 一、各部分电路原理分析 市电源由D1-D4整流、C1滤波后，形成300V左右的直流电压。 由R6,C7,D9组成启动电路，整流后的直流电经过R6对C7充电，当C7两端电压充到D9的转折电压后，触发二极管D9导通，C7经D9向三极管T2基极放电，使T2导通后迅速达到饱和导通状态。 由T1、T2、C4、C2、高频变压器和L组成高频自激振荡电路，当T2导通，T1截止时电压向C4,C2充电。流经高频变压器初级线圈玩La中的充电电流逐渐增大，当La电流增大到一定程度时，变压器的磁芯达到饱和，C4上电荷不再增大，流过L的电流开始减小。这时，次级线圈Lb的电压极性发生倒相变化，使Lc中感生电动势上负下正，Lb中的感生电动势上正下负，这样就迫使T2由导通变为截止，T1由截止变为导通。C4开始放电，当放电电流增大到一定程度后，变压器磁芯又发生饱和，使LB、Lc的电压极性又发生变化，Lb上的感生电动势的方向为上负下正;Lc上的感生电动势的方向为上正下负，这又迫使T2由截止变为导通，T1由导通变为截止，这样T1、T2在高频变压器控制下周而复始地导通,截止，形成高频振荡，使灯管得到高频高压供电。( 为了满足启动点亮灯管所需的电压，电路设置了主要由C2和L等元件组成的串联谐振电路。D6、D7的作用分别是防止反向峰值电压击穿TI、T2。R3、R4为负反馈电阻，用于Tl、T2的过流保护。 二、检修经验 1:节能灯不亮 打开灯体即看到保险管已发黑，Rl、R2(15f,0.5W)限流电阻已烧毁;用数字万用表分别测量T1、T2 c-e结已短路;经查D1、D2、D3、D4完好。针对这种情况，更换同种规格保险管及R1、R2,T1、T2后排除故障。 2.节能灯不亮(或灯丝微红) 打开灯体，其他各元件外观无异常，只是C2电容变黑。该故障大多是由于C2的耐压值不够所引起的。只要将其更换为同容量的耐压为1200V以上的瓷片或CBB型电容器，故障即可排除。 3.节能灯不亮 打开灯体，拆下灯丝与线路板端子连接线，用万用表测量灯丝已断路(正常应为5-16n)，更换灯管。 4(节能灯发光弱或闪烁 该类情况多数是Cl电解电容接触不良或整流二极管D1、D2、D3,D4有虚焊造成的。 其次是供电电压不足187V。第三可能是T1,T2性能变差所致。另外，还应仔细检查灯卡口、灯座连线，灯丝引线连接。还应仔细检查印刷线路板、电子元器件有无断条、虚焊、脱焊、变形、膨起等，作为判断故障的依据。 三、改进 1.在T1、T2三极管加装散热片。2.在灯体上加开散热孔。这样可大大延长节能灯的使用寿命。 关于色温的知识 色温:光源发射光的颜色与黑体在某一温度下辐射光色相同时，黑体的温度称为该光源的色温。 因为大部分光源所发出的光皆通称为白光，故光源的色表温度或相关色温度即用以指称其光色相对白的程度，以量化光源的光色表现。根据Max Planck的理论，将一具完全吸收与放射能力的黑体加热，温度逐渐升高光度亦随之改变;CIE色座标上的黑体曲线(Black body locus)显示黑体由红——橙红——黄——黄白——白——蓝白的过程。黑体加温到出现与光源相同或接近光色时的温度，定义为该光源的相关色温度，称色温，以绝对温K(Kelvin，或称开氏温度)为单位(K=?+273.15)。因此，黑体加热至呈红色时温度约527?即800K，其他温度影响光色变化。 光色愈偏蓝，色温愈高;偏红则色温愈低。一天当中画光的光色亦随时间变化:日出后40分钟光色较黄，色温3,000K;正午阳光雪白，上升至4,800-5,800K，阴天正午时分则约6,500K;日落前光色偏红，色温又降至纸2,200K。其他光源的相关色温度。 因相关色温度事实上是以黑体辐射接近光源光色时，对该光源光色表现的评价值，并非一种精确的颜色对比，故具相同色温值的二光源，可能在光色外观上仍有些许差异。仅冯色温无法了解光源对物体的显色能力，或在该光源下物体颜色的再现如何。 不同光源环境的相关色温度 光源 色温 北方晴空 8000-8500k 阴天 6500-7500k 夏日正午阳光 5500k 金属卤化物灯 4000-4600k 下午日光 4000k 冷色营光灯 4000-5000k 高压汞灯 3450-3750k 暖色营光灯 2500-3000k 卤素灯 3000k 钨丝灯 2700k 高压钠灯 1950-2250k 蜡烛光 2000k 光源色温不同，光色也不同，色温在3300K以下有稳重的气氛，温暖的感觉;色温在3000--5000K为中间色温， 有爽快的感觉;色温在5000K以上有冷的感觉。不同光源的不 同光色组成最佳环境，如表: 色 温 光 色 气氛效果 >5000K 清 凉 (带蓝的白色) 冷的气氛 3300-5000K 中 间 (白) 爽快的气氛 <3300K 温 暖 (带红的白色) 稳重的气氛 a. 色温与亮度 高色温光源照射下，如亮度不高则给人们有一种阴气的气氛;低色温光源 照射下，亮度过高会给人们有一种闷热感觉。 b. 光色的对比 在同一空间使用两种光色差很大的光源，其对比将会出现层次效果，光色 对比大时，在获得亮度层次的同时，又可获得光色的层次。